CN1307851C - 预先保留新关照地址以实现快速切换的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种为移动节点预先保留新CoA的方法。该保留新CoA的方法包含：将CoA保留征求消息从移动节点发送到路由器，该消息包含移动节点的链路层地址；将CoA保留征求消息从路由器发送到相邻路由器，该消息包含当前CoA和移动节点的链路层地址；由相邻路由器生成新CoA，并且对新CoA执行复制地址检测以建立新CoA；并且将所建立的新CoA存储在由该相邻路由器管理的代理表中，以便执行代理。

Description

预先保留新关照地址以实现快速切换的方法

技术领域

本发明一般涉及一种在移动IPv6(互联网协议版本6)的环境下保留新CoA(New Care-ofAddress，新关照地址，以下称作“NCoA”)以便实现快速切换的方法，特别涉及一种在链接到外部网络的移动节点移动到另一个网络之前预先保留新CoA的方法，以便通过使用在另一个网络中预先保留的新CoA来减少生成CoA以及执行快速切换所必需的时间。

背景技术

近来，随着互联网使用的迅速增长，无线电通信技术的发展，以及例如便携式计算机、PDA(个人数字助理)等移动终端性能的提高，使用无线互联网的用户也在增加。在无线互联网环境下，移动终端会随着其位置的偶尔移动而偶然改变其网络连接地点(site)。这种移动终端被称为移动节点。

为了使移动节点执行无线互联网通信，既使移动节点移动到其本地网络之外的外部网络时，确保与本地网络相同的高质量互联网服务是必要的。既使在移动节点改变其网络连接地点时，也提出了各种技术，用于提供稳定的无线互联网服务。要特别注意，互联网工程任务部(Internet Engineering TaskForce，IETF)是一个移动IP工作组，它已经提出了一种方法，采用这种方法，所有移动终端都能够连续使用被称为IP地址的指定标识符，而与网络连接地点无关。该方法定义了移动IP协议，并补足了缺陷，而且允许在移动设备改变网络时持续执行任务。而且，为了克服现有IPv4系统不能满足地址增长需求的问题，正在引入移动IPv6技术，以便使用IPv6提供无线互联网服务。

根据移动IPv6技术，即使在移动节点移动到外部网络时，移动节点也通过本地代理(home agent，HA)、使用其本地地址(home address，HA)、与对应节点(correspondent node，CN)进行通信，本地代理是拥有其登记信息的路由器。当移动节点被链接到外部网络时，该移动节点被分配给CoA(Care-of Address，关照地址)，上述CoA是来自外部网络的接入路由器的临时地址，并且在本地代理中登记所分配的CoA和本地地址，这被称作绑定(binding)。

相应地，本地代理截取从对应节点到移动节点的分组，并且使用该移动节点的当前CoA，将该分组转发到位于外部网络中的移动节点。

为了被分配给CoA，移动节点建立到外部网络的链路层连接，接着从外部网络的路由器接收路由器通知(router advertisement，RA)消息。至此，该移动节点可以向整个网络多点播送路由器征求(solicitation)消息。

路由器通知消息提供网络的前缀(prefix)信息。因此，移动节点使用网络的前缀信息及其链路层地址(LLA)来生成新CoA。移动节点将所生成的CoA设置为临时地址。

当不能根据移动节点向该网络的移动或者移动节点的网络接口的重新设置来确定是否生成了CoA时，应当执行延迟0到1秒之间的时间。

然后，移动节点向新链接的网络多点播送包含其链路层地址的相邻征求消息，并且启动复制地址检测(duplicate address detection，以下称为“DAD”)。

如果移动节点没有在预定时限(RetransTimer)内接收到告知复制地址的相邻通知，相应的CoA就被看作是唯一的CoA，并且移动节点在网络中使用该CoA执行通信。预定时限缺省为1000ms。

然而，如果有节点已经使用相应的CoA，该节点就向移动节点发送包含其链路层地址的相邻通知，作为相邻征求消息的响应。结果，移动节点再为相应接口随机生成ID，再生成新CoA，并且再次为所生成的CoA执行DAD。即使在连续执行五次DAD之后，如果还不能建立唯一的CoA，移动节点就放弃在相应外部网络中进行通信，并且等待直到链路被改变为止。

如上所述，根据传统的移动IPv6协议，即使DAD成功，也要至少花费指定时限，并且如果DAD失败，就要花费几倍时限进行切换。相应地，在这期间，移动节点不能使用被设置为临时地址的CoA，因此，不能执行绑定。于是，造成了切换期间的大量分组丢失。

发明内容

为了解决上述问题，作出本发明。相应地，本发明的目的是提供一种保留新CoA的方法，该方法能够在移动IPv6环境下、在链接到外部网络的移动节点移动到另一个网络之前、通过在另一个网络中预先保留新CoA来减少生成CoA以及执行快速切换所必需的时间。

为了实现本发明的目的，在移动IPv6环境下，在包含移动节点、链接到该移动节点并使用当前CoA进行通信的路由器、以及与该路由器地理上相邻的多个路由器的网络中，提供一种在相邻路由器中预先为移动节点保留新CoA的方法。根据本发明保留新CoA的方法包括步骤：将CoA保留征求消息从移动节点发送到路由器，该消息包含移动节点的链路层地址；将CoA保留请求消息从路由器发送到相邻路由器，该消息包含当前CoA和移动节点的链路层地址；由相邻路由器生成新CoA，并且对新CoA执行复制地址检测以确认新CoA；并且将所建立的新CoA存储在代理表中以便执行代理，该代理表由相邻路由器管理。

最好是，根据本发明保留新CoA的方法还包括步骤：当移动节点新近被链接到多个相邻路由器中的一个相邻路由器时，将保留的CoA请求消息发送到所链接的一个相邻路由器；在由所链接的一个相邻路由器所管理的代理表中检索新CoA；从代理表中清除检索出的新CoA，以暂停代理活动；将检索出的新CoA发送到移动节点；并且允许移动节点使用所发送的新CoA进行通信。

最好是，代理表包括至少一个包含当前CoA、链路层地址、新CoA和新CoA的时限的列表。

最好是，新CoA检索步骤将代理表中每个列表的当前CoA与包含在保留的CoA请求消息中的当前CoA进行比较，以便检索包含在其中出现相同的当前CoA的列表中的新CoA。

最好是，在路由器征求消息中发送所保留的CoA请求消息。

最好是，在路由器通知消息中发送新CoA。

最好是，移动通信环境包含移动IPv6。

附图说明

以下将参照附图描述本发明的实施例，其中：

图1是示出能够应用根据本发明的新CoA保留方法的无线通信环境的示意图；

图2是示出能够应用根据本发明的新CoA保留方法的无线通信环境的另一个示意图；

图3是示出能够应用根据本发明的新CoA保留方法的无线通信环境的另一个示意图；

图4是描述根据本发明的新CoA保留方法的流程图；

图5是描述在移动节点移动到相邻路由器之后，通过获得所保留的新CoA来执行通信的方法的流程图。

具体实施方式

通过以下结合附图进行的说明，将能够更好地理解本发明的上述目的、其他目的以及优点。

图1是示出能够应用根据本发明的新CoA保留方法的无线通信环境的示意图。参照图1，在当前所链接的网络中，移动节点100被链接到路由器110。当前链接的路由器110在地理上与路由器120和130相邻。与当前链接的路由器110地理上相邻的路由器可以包含超过两个路由器，但是这里只通过示例示出两个路由器。

如果移动节点100被连接到外部网络，移动节点100将CoA保留征求(CR-Sol)消息发送给当前链接的路由器110。对于移动节点100的CoA保留，该CoA保留征求消息包含链路层地址和寿命或时限。

图2是示出能够应用根据本发明的新CoA保留方法的无线通信环境的另一个示意图。参照图2，当前链接的路由器110构造CoA保留请求(CR-Req)消息，并且将该消息发送给相邻路由器120和130，该CoA保留请求消息包括移动节点100的链路层地址和移动节点的当前CoA及寿命。这里，移动节点的当前CoA成为移动节点移动以后要链接的网络中的“前一个”CoA(以下称为“PCoA”)。

每个相邻路由器120和130使用包含在CoA保留请求(CR-Req)消息中的移动节点100的链路层地址来生成新CoA，并且每个都在相应的网络中执行复制地址检测(DAD)。

当相邻路由器120和130通过执行DAD构造出唯一的新关照地址(NewCare-of Address，NCoA)时，相邻路由器120和130将移动节点100的PCoA、链路层地址、NCoA和寿命存储为由各相邻路由器120和130管理的代理表中的列表，并且启动相应NCoA的代理活动。这里，如上所述，PCoA是移动节点的当前CoA。当相邻路由器120和130之一没有通过执行DAD构造出唯一的NCoA时，该相邻路由器120和130之一不将该列表存储在代理表中，因此不执行代理。

图3是示出能够应用根据本发明的新CoA保留方法的无线通信环境的另一个示意图。

移动节点100移动到另一个网络，并且被链接到相邻路由器120。移动节点100将路由器征求(RS)消息发送到所链接的路由器120，该消息还包含保留的CoA请求(RC-AReq)消息。保留的CoA请求消息包括PCoA、移动节点100的链路层地址和保留的CoA请求ID(RC-AReq ID)，其中PCoA是前面刚刚链接的网络中的CoA。保留的CoA请求(RC-AReq ID)ID用于标识由移动节点100发送的保留的CoA请求(RC-AReq)消息。当前所链接的并且接收该消息的相邻路由器120将包含在保留的CoA请求(RC-AReq)消息中的PCoA与存储在由相邻路由器120所管理的代理表中的PCoA进行比较，并且作为比较结果，如果存在相应列表，相邻路由器120暂停关于相应列表的NCoA的代理活动，并且从该代理表中清除相应列表。

然后，当前链接的路由器120构造保留的CoA响应(RC-ARes)消息，并且将所构造的保留消息发送给移动节点100，该消息包含在路由器通知(RA)消息中。保留的CoA响应(RC-ARes)消息包含NCoA和保留的CoA响应ID(RC-ARes ID)。保留的CoA响应ID(RC-ARes ID)用于标识关于由移动节点100所发送的保留的CoA请求(RC-AReq)消息的保留的CoA响应(RC-ARes)消息。相应地，移动节点100立即使用包含在保留的CoA响应(RC-ARes)消息中的NCoA作为其自身的新CoA，从而执行通信。

另一方面，在移动节点100移动到另一个网络并且被链接到相邻路由器120之前，并且当相邻路由器120中进行的DAD活动失败并且没有构造出代理表时，相邻路由器120在网络移动之后根据现有技术生成新CoA，并且执行DAD。

图4是描述根据本发明的新CoA保留方法的流程图。将参照图4简单描述新CoA保留方法的过程。

如果移动节点100被链接到外部网络，移动节点100将CoA保留征求(CR-Sol)消息发送给当前链接的路由器110，该消息包含移动节点100的链路层地址(S200)。当前链接的路由器110将CoA保留请求(CR-Req)消息发送给相邻路由器120和130，该消息包含移动节点100的链路层地址和移动节点的当前CoA(S205)。

相邻路由器120和130每个都使用移动节点100的链路层地址生成新CoA，并且每个都在相应网络中执行DAD(S210)。在通过执行DAD构造出唯一的新CoA(S215中“是”)的情况下，相邻路由器120和130将移动节点100的PCoA、NCoA等存储为由相邻路由器120和130管理的代理表中的一个列表，并且启动相应NCoA的代理活动。

图5是描述在移动节点移动到相邻路由器之后、通过获得所保留的新CoA来执行通信的方法的流程图。将参照图5简单地描述该过程，其中移动节点获得根据本发明的新CoA，并且执行通信。

移动节点100移动到另一个网络，并且被链接到相邻路由器120(S300)。移动节点100将路由器征求(RS)消息发送给所链接的相邻路由器120，该消息还包含保留的CoA请求(RC-AReq)消息(S305)。

所链接的相邻路由器120将包含在保留的CoA请求(RC-AReq)消息中的PCoA与存储在由路由器120所管理的代理表中的PCoA进行比较(S310)，并且作为比较结果，如果存在相应列表(S315中“是”)，所链接的相邻路由器120暂停关于相应列表的NCoA的代理活动，并且从该代理表中清除相应列表(S320)。然后，所链接的相邻路由器120将包含保留的CoA响应(RC-ARes)消息的路由器通知(RA)消息发送给移动节点100。移动节点100使用包含在保留的CoA响应(RC-ARes)消息中的NCoA作为其自身的新CoA，来执行通信。

如果在代理表中不存在与所链接的相邻路由器120的保留的CoA请求(RC-AReq)消息中包含的PCoA相对应的PCoA(S315中“否”)，在移动节点移动到该网络之后，所链接的相邻路由器120根据现有技术生成新CoA，并且执行DAD(S340)。结果，如上所述，如果DAD成功(S345中“是”)，移动节点100就能够使用新CoA进行通信，但是，如果DAD失败(S345中“否”)，移动节点100就不能在该链路内进行通信。

根据本发明，在移动节点移动到另一个网络之前，通过为与当前链接的网络相邻的网络的路由器，即，相邻路由器，预先保留新CoA，并且执行代理，所生成的新CoA与其他信息一起作为列表被存储在每个代理表中，从而执行关于新CoA的代理。在移动节点100移动到相邻网络之后，移动节点100从所链接的相邻路由器获得预先保留的新CoA，并且立即使用所获得的新CoA进行通信。相应地，在链路改变之后，就有可能减少生成新CoA所需的时间，特别是执行DAD的时间，因此，有可能实现快速切换，从而防止分组丢失。

尽管已经参照附图公开了本发明的技术实质，并且已经描述了与附图相应的本发明的示例性实施例，但是本说明书中的描述仅仅用于说明性目的，而不用于限制本发明。

而且，本领域技术人员将理解，在不背离本发明的范围和实质的情况下，可以进行各种修改、附加和替换。因此，应该理解，本发明不仅限于所附权利要求及其等效方案，并且还包含上述修改、附加和替换。

本申请要求韩国专利申请No.2003-27312的优先权，该申请于2003年4月29日提交到韩国知识产权局，其全部内容以引用方式包含在本文的内容中。

Claims (7)

1.一种在移动环境下为移动节点预先保留新关照地址的方法，在包括移动节点和链接到所述移动节点的路由器以及与所述路由器地理上相邻的多个路由器的网络中，其中使用当前关照地址进行通信，所述方法包括：

将关照地址保留征求消息从所述移动节点发送到所述路由器，所述消息包含所述移动节点的链路层地址；

将关照地址保留请求消息从所述路由器发送到多个相邻路由器中的第一个相邻路由器，所述消息包含所述当前关照地址和所述移动节点的链路层地址；

由第一个相邻路由器生成新关照地址，并且对所述新关照地址执行复制地址检测以确认所述新关照地址；并且

将所建立的新关照地址存储在由第一个相邻路由器管理的代理表中，以便执行代理。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果所述移动节点新近被链接到多个相邻路由器中的第一个相邻路由器，则将保留的关照地址请求消息发送到新链接的第一个相邻路由器；

在由新链接的第一个相邻路由器所管理的代理表中检索所述新关照地址；

从所述代理表中清除检索出的新关照地址，以暂停代理活动；

将检索出的新关照地址发送到所述移动节点；并且

允许所述移动节点使用所发送的新关照地址进行通信。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述代理表包括至少一个包含所述当前关照地址、所述链路层地址、所述新关照地址和所述新关照地址的寿命的列表。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述新关照地址检索步骤将代理表中所述至少一个列表的每一个中的当前关照地址与包含在所述保留的关照地址请求消息中的当前关照地址进行比较，以便检索包含在其中出现相同的当前关照地址的每一个所述至少一个列表的至少一个中的新关照地址。

5.如权利要求2所述的方法，其中所述保留的关照地址请求消息在路由器征求消息中被发送。

6.如权利要求2所述的方法，其中所述新关照地址在路由器通知消息中被发送。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述移动通信环境包含移动互联网协议版本6。

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